(57)【要約】【課題】  小型化を図れる位置検出装置を提供する。【解決手段】  歯車２２の回転軸に対して直交する面にＮ極とＳ極とを有するマグネット５３と、マグネット５３に対向して設けられ、歯車２２と共にマグネット５３が回転したときの磁界の方向の変化を磁気抵抗素子により検出するセンサチップ８とを備え、そのセンサチップ８からの出力により鏡筒４の位置を検出する。【選択図】        図１  
2005147981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を有する駆動系により移動される移動体の位置検出用の位置検出装置であって、
前記回転体の回転軸に対して直交する面にＮ極とＳ極とを有する磁性部と、該磁性部に対向して設けられ、前記回転体と共に前記磁性部が回転したときの磁界の変化を磁気抵抗素子により検出するセンサチップとを備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記移動体は、前記駆動系により光軸方向に移動して撮影光学系の焦点距離が変化する鏡筒であることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記センサチップは、前記磁気抵抗素子を複数有し、該複数の磁気抵抗素子が検出する検出信号を互いに位相が９０°ずれた２相の正弦波形の検出信号として出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記センサチップが、ケースやフレーム等の固定体に設けられたチップ収容凹部内に収容されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記駆動系は、モータと、該モータの出力を伝達車輪で伝達する伝達手段とを少なくとも有し、前記磁性部が、前記伝達車輪の径より小径に形成された円盤状のマグネットであり、該マグネットが、前記伝達車輪に設けられたマグネット収容凹部に収容されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記マグネットは、円盤状に形成された側面の周方向の半分がＮ極であり、残りの半分がＳ極であることを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記モータの回転軸に前記伝達車輪が取り付けられ、該伝達車輪に前記マグネットが設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体を有する駆動系により移動される移動体の位置検出用の位置検出装置に関し、特に省スペース化を図れる位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置、機器等は、移動体を備える場合、制御や動作等において移動体の位置を把握することが重要な事項となることがある。例えば、デジタルカメラなどのカメラ、ビデオカメラ等には、レンズ系の焦点距離や倍率を変えたり等する際にモータを用いてズームレンズ（鏡筒）を移動させるものがある。モータは、正逆回転可能なモータであるが、モータ自体は位置情報をもたないので、ズームレンズの位置を検出する位置検出装置が別途備えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この位置検出装置は、ズームレンズを備えた鏡筒の位置を検出するものであり、遮光板と２つのフォトインタラプタとを有している。カメラ本体には、光軸方向に移動可能に鏡筒が設けられ、この鏡筒がモータの駆動により伝達手段等を介して移動される。この鏡筒の移動により、撮影光学系の焦点距離が変化する。
【０００４】
鏡筒を移動させる伝達手段は、歯車等の伝達車輪で構成された減速ギア機構であり、この減速ギア機構を構成する１つの歯車に遮光板としての３つの羽根を有するシャッタ羽根が設けられている。３つの羽根は、１２０°間隔で設けられ、これらの羽根に対向して２つのフォトインタラプタが設けられている。フォトインタラプタは、発光素子と受光素子とからなり、これら発光素子と受光素子との間を羽根が通過することで、フォトインタラプタが羽根の通過を検出する。検出された出力信号がパルスに変換され、変換されたパルスをカウントすることで、モータの回転数が検出される。モータの回転数が検出されることによって鏡筒の位置が検出される。
【０００５】
２つのフォトインタラプタは、モータの回転軸の回転方向を検出するために１５０°間隔で配置されている。モータが駆動されてシャッタ羽根が一方向に回転すると、一方のフォトインタラプタの出力波形が他方のフォトインタラプタの出力波形よりも１／４周期進んだものとなる。また、モータが駆動されてシャッタ羽根が前記とは逆方向に回転すると、一方のフォトインタラプタの出力波形が他方のフォトインタラプタの出力波形よりも１／４周期遅れたものとなる。このように、シャッタ羽根（モータの回転軸）の回転方向によって２つのフォトインタラプタの出力に違いが生じるので、この違いからモータの回転方向をも検出できる。これによって、鏡筒の位置をより正確に検出できる。
【特許文献１】特開２００１−３２４６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、デジタルカメラなどのカメラ、ビデオカメラ等は、近年特に小型化が図られている製品であり、カメラ、ビデオカメラ等に備えられている前記の位置検出装置についても小型化が要求されている。しかしながら、前記の位置検出装置は、シャッタ羽根とフォトインタラプタとを用いて鏡筒の位置を検出するために、シャッタ羽根とフォトインタラプタとを設置するスペース、特にフォトインタラプタを設置するスペースが必要となり、小型化が図り難い。
【０００７】
また、モータの回転数を精度よく検出するには、モータの回転軸にシャッタ羽根を配置すると共にその回転軸の近傍にフォトインタラプタを配置することが提案される。しかし、モータの回転軸及びその周囲は、空いているスペースが少なく、シャッタ羽根やフォトインタラプタを配置するスペースがないので、小型化の障害になる。また、鏡筒の位置を正確に検出するのにフォトインタラプタを２つ配置すると、その分のスペースが必要になると共に部品点数が増え、一層小型化の障害になる。
【０００８】
本発明は、前述した問題を解決するためになされたものであって、その目的は、小型化を図れる位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成する本発明の位置検出装置は、回転体を有する駆動系により移動される移動体の位置検出用の位置検出装置であって、前記回転体の回転軸に対して直交する面にＮ極とＳ極とを有する磁性部と、該磁性部に対向して設けられ、前記回転体と共に前記磁性部が回転したときの磁界の変化を磁気抵抗素子により検出するセンサチップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、磁気抵抗素子を平面配置等することによりセンサチップを例えば板状に形成することができるので、フォトインタラプタと比較して設置スペースが少なくてすみ、小型化を図ることができる。また、後述するようにセンサチップを例えば固定体のチップ収容凹部内に収容したり、前記磁性部であるマグネットを伝達車輪のマグネット収容凹部に収容したりすることで、センサチップや磁性部であるマグネットを設置するスペースがほとんど必要なくなり、より一層の小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明の位置検出装置において、（ａ）前記移動体は、前記駆動系により光軸方向に移動して撮影光学系の焦点距離が変化する鏡筒であること、（ｂ）前記センサチップは、前記磁気抵抗素子を複数有し、該複数の磁気抵抗素子が検出する検出信号を互いに位相が９０°ずれた２相の正弦波形の検出信号として出力すること、（ｃ）前記センサチップが、ケースやフレーム等の固定体に設けられたチップ収容凹部内に収容されていること、（ｄ）前記駆動系は、モータと、該モータの出力を伝達車輪で伝達する伝達手段とを少なくとも有し、前記磁性部が、前記伝達車輪の径より小径に形成された円盤状のマグネットであり、該マグネットが、前記伝達車輪に設けられたマグネット収容凹部に収容されていること、（ｅ）前記マグネットは、円盤状に形成された側面の周方向の半分がＮ極であり、残りの半分がＳ極であること、（ｆ）前記モータの回転軸に前記伝達車輪が取り付けられ、該伝達車輪に前記マグネットが設けられていること、が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の位置検出装置によれば、磁気抵抗素子を有するセンサチップの設置スペースが少なくてすむので、小型化を図ることができる。また、センサチップを固定体のチップ収容凹部内に収容したり、磁性部であるマグネットを伝達車輪のマグネット収容凹部に収容したりすることで、センサチップや磁性部であるマグネットを設置するスペースがほとんど必要なくなり、より一層の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の位置検出装置を添付図面に基づいて詳述する。図１乃至図３は本発明の位置検出装置の一例が示されている図である。図４乃至図６は本発明の位置検出装置の他の例が示されている図である。
【００１４】
本発明の位置検出装置は、図１乃至図６に示すように、回転体を有する駆動系３により移動される移動体４の位置検出用の位置検出装置であって、前記回転体の回転軸に対して直交する面にＮ極とＳ極とを有する磁性部７と、該磁性部７に対向して設けられ、前記回転体と共に前記磁性部７が回転したときの磁界の変化を磁気抵抗素子により検出するセンサチップ８とを備えたものである。
【００１５】
移動体４としては、駆動系３により移動されるものであればよく、例えば、デジタルカメラなどのカメラ、ビデオカメラ等に備えられる鏡筒等が挙げられる。
【００１６】
以下、移動体として鏡筒４を用いた場合について説明する。鏡筒４は、ズームレンズ（図示せず）を有し、カム手段（図示せず）を介してカム筒１１に係合されており、カム筒１１が回動されることによりカム手段を介して光軸方向に移動する。この鏡筒４の移動により撮影光学系の焦点距離が変化する。
【００１７】
駆動系３は、鏡筒４を移動させるためのものであり、カム筒１１を回動させることができればモータ２のみで構成してもよい。通常はモータ２の他にモータ２の回動力を伝達する伝達手段６を有している。
【００１８】
モータ２は、正逆回転可能なモータで、例えば回転軸（出力軸）１２の位置情報を持たない直流モータである。なお、モータ２の回転軸と前記回転体の回転軸とを区別するために、モータ２の回転軸を以下「出力軸」という。モータ２は、プラスチック材料等により形成されたケース１３に例えばネジ１５により固定されている。なお、図３中、符号１７、符号１８はモータ端子をそれぞれ示している。
【００１９】
伝達手段６は、本発明の位置検出装置１が設けられる装置や機器等によって一概には決められないが、歯車やプーリ等の伝達車輪を有するものであればよい。すなわち、伝達手段６は、モータ２の回転力（回転速度）を減速するものでも、増速するものでも、又は、例えばモータ２の出力軸の回転をその出力軸と略９０°異なる回転軸に伝達する方向展開等で単に伝達するものでもよい。伝達手段としては、具体的には例えば、減速ギヤ機構２０等を挙げることができる。
【００２０】
減速ギヤ機構２０は、モータ２と共にケース１３内に収納されている。減速ギヤ機構２０は、例えば、モータ２の出力軸１２に固定された第１歯車２１と、その第１歯車２１と噛合すると共に、モータ２の回転力を減速させつつ伝達する第２乃至第６歯車２２、２３、２４、２５、２６とから構成される。
【００２１】
第１歯車２１は、モータ２の出力軸１２に圧入等により固定されている。第１歯車２１としては、一般にモータの出力軸に固定される歯車であればよく、例えば平歯車等が挙げられる。第１歯車２１は、例えば、ポリアセタール、ナイロン、金属等により形成されている。
【００２２】
第２乃至第６歯車２２、２３、２４、２５、２６は、モータ２の回転力を減速させつつ伝達することができるものであればよい。例えば、第２乃至第５歯車２２、２３、２４、２５を、図１、図４及び図６に示すように、互いに径の異なる大小２つの平歯車を有する２段歯車とし、第６歯車２６を平歯車とすることができる。こうした態様において、第２乃至第５歯車２２、２３、２４、２５は、平歯車である大歯車３２、３５、３８、４１と、大歯車３２、３５、３８、４１より小径の小歯車３３、３６、３９、４２とからなる。これらの第２乃至第６歯車２２、２３、２４、２５、２６は、それぞれ各軸体３１、３４、３７、４０、４３に回転可能に支持されている。
【００２３】
各軸体３１、３４、３７、４０、４３の両端部は、ケース１３等の固定体に設けた支持孔（図示せず）に取り付けられている。軸体３１、３４、３７、４０、４３としては、一般に減速ギヤ機構に用いられているものであればよく、例えば、ステンレス等により形成されたもの等が挙げられる。なお、軸体３１、３４、３７、４０、４３はケースと一体に樹脂等で形成してもよい。第２乃至第６歯車２２、２３、２４、２５、２６についても、一般に減速ギヤ機構に用いられているものであればよい。第２乃至第６歯車２２、２３、２４、２５、２６としては、例えば、ポリアセタール、ナイロン、エラストマ等のプラスチック材料等により形成されて、強度が要求される箇所には金属材料が組み付けられているもの等が挙げられる。
【００２４】
図１、図４及び図６に示す態様において、第２歯車２２の大歯車３２が第１歯車２１と噛合し、第２歯車２２の小歯車３３と第３歯車２３の大歯車３５とが噛合し、第３歯車２３の小歯車３６と第４歯車２４の大歯車３８とが噛合し、第４歯車２４の小歯車３９と第５歯車２５の大歯車４１とが噛合し、第５歯車２５の小歯車４２と第６歯車２６とが噛合している。これらの歯車２１、３２、３３、３５、３６、３８、３９、４１、４２、２６を所定の径に設定することにより、所定の回転数比を得ることができる。歯車の径としては、例えば、第４歯車２４の大歯車３８を一番大きくし、次に第３歯車２３の大歯車３５と第５歯車２５の大歯車４１とを大きくし、更に大きい順に、第２歯車２２の大歯車３２、第６歯車２６、第５歯車２５の小歯車４２、第１歯車２１、第３歯車２３の小歯車３６と第４歯車２４の小歯車３９、第２歯車２２の小歯車３３とすることによって、モータ２の回転数を任意の回転数に減速することができる。
【００２５】
図１、図４及び図６に示す態様において、第６歯車２６は、カム筒１１の外周に設けられたギヤ１４と噛合し、モータ２の回転力が減速された状態で伝達されるようになっている。
【００２６】
本発明の特徴は、図１、図２、図４、図５及び図６に示すように、回転体の回転軸に対して直交する面にＮ極５１とＳ極５２とを有する磁性部７と、回転体と共に磁性部７が回転したときの磁界の変化例えば磁界の方向の変化を磁気抵抗素子（図示せず）により検出するセンサチップ８とを備えたことにある。
【００２７】
本発明の特徴の１つである磁性部７は、回転体と共に回転し、Ｎ極５１とＳ極５２とを有するもので、Ｎ極５１とＳ極５２とにより磁界を発生させることができれば種々の態様で構成することができる。回転体としては、回転するものであれば特に限定されず、例えば、モータ２の出力軸１２、減速ギヤ機構２０を構成する第１乃至乃至第６歯車２１、２２、２３、２４、２５、２６等が挙げられる。
【００２８】
磁性部７の具体例としては、減速ギヤ機構２０を構成する１つの歯車の側面（歯が形成されていない平面）にＮ極とＳ極との２つの磁極を個別に設けたものを用いることができ、好ましくはＮ極５１とＳ極５２とが着磁されたマグネット５３、５４等を用いることがよい。なお、減速ギヤ機構２０を構成する歯車が磁性を有する材料により形成されている場合には、歯車自体にＮ極とＳ極との２つの磁極を着磁させて磁性を持たせ、磁性部７として構成するようにしてもよい。減速ギヤ機構２０を構成する歯車は、通常、非磁性材料により成形されているため、磁性部としては、上述したマグネット５３、５４を用いることが好ましい。
【００２９】
マグネット５３、５４は、どのような形状に形成してもよく、例えば、円盤状等に形成することが好ましい。この円盤状のマグネット５３、５４の一側面（周面ではない２つの平面の一方の面）には、Ｎ極５１とＳ極５２とが着磁されている。Ｎ極５１とＳ極５２とは、マグネット５３、５４の一側面に着磁されていれば特に限定されないが、その周方向に同じ割合で着磁されていることが好ましい。マグネット５３、５４に着磁されたＮ極５１とＳ極５２との数は、Ｎ極５１とＳ極５２とが交互に配置されていれば、例えば、２、４、６・・・等の偶数のいずれでもよく特に限定されないが、本実施形態では、２である。すなわち、マグネット５３、５４としては、図６に示すように、一側面の周方向の半分がＮ極５１で、残りの半分がＳ極５２に着磁された円盤状のものが好ましいものとして挙げられる。
【００３０】
マグネット５３、５４は、モータ２の出力軸１２に、第１歯車２１とは個別に固定してもよいし、また、減速ギヤ機構２０を構成する歯車に直接取り付ける（固定する）ようにしてもよく、図示例では歯車に固定されている例が示されている。
【００３１】
マグネット５３、５４は、他の部材、例えば、歯車２１、２２、２３、２４、２５、２６、出力軸１２、軸体３１、３４、３７、４０、４３、ケース１３等と干渉したりしてモータ２の伝達力に影響を及ぼすことがない径に形成することが好ましい。マグネット５３、５４の径は、取り付ける歯車の径（歯元の径）より小さい寸法であって、後述するセンサチップ８により磁界の変化を十分に検出し得る寸法に形成されていることが好ましい。すなわち、マグネット５３、５４の径は、取り付ける歯車の径（歯元の径）より小さい寸法であって、その歯車２１、２２の径（歯元の径）にできるだけ近い寸法に形成されていることが好ましい。
【００３２】
減速ギヤ機構２０を構成する複数の歯車のうちでマグネット５３、５４が取り付けられる歯車は、特に限定されないが、本実施形態では省スペース化や精度等を考慮した場合、後述するセンサチップ８をケース、フレーム、カバー等の既存の固定体に設置してもマグネット５３、５４が回転したときの磁界の方向の変化をそのセンサチップ８で検出できると共にモータ２の出力軸１２又はその出力軸１２の駆動を伝達する経路の出力軸１２に近い歯車であることが好ましい。具体的には例えば、減速輪列の場合には、図１又は図４、図６に示すように、第１歯車２１又は第２歯車２２であることが好ましく、特に第１歯車２１であることが好ましい。なお、増速輪列の場合には回転数が増加することで、検出精度も向上するため、最終歯車又はその最終歯車に噛合する歯車列の近傍の歯車であることが好ましい。
【００３３】
マグネット５４が取り付けられる歯車２２の側面であってケース１３と対向する一側面には、マグネット５４を同軸上であってマグネットの一側面がケース１３と対向するように収容するマグネット収容凹部５５が設けられていることが好ましい。マグネット収容凹部５５は、マグネット５４を収容し得る寸法で形成されていることが好ましい。マグネット収容凹部５５がマグネット５４より若干大きな寸法で形成された場合には、マグネット５４を嵌合できるので特に好ましい。このように形成されたマグネット収容凹部５５にマグネット５４を収容することにより、マグネット５４が他の歯車等に干渉することがない。なお、図１ではマグネット５３とセンサチップ８との対応関係をわかり易くするために第１歯車２１にマグネット収容凹部を設けていないが、もちろん第１歯車２１にマグネット収容凹部を設けてこのマグネット収容凹部にマグネット５３を収容させることが好ましいことはいうまでもない。
【００３４】
本発明の構成要素であるセンサチップ８は、図１、図２、図４及び図５に示すように、マグネット５３、５４に対向して設けられ、マグネット５３、５４が回転したときの磁界の方向の変化を検出する磁気抵抗素子（図示せず）を有するものである。
【００３５】
センサチップ８は、磁界の方向の変化を検出する磁気抵抗素子を有するものであればよく、例えば、マグネット５３、５４の直径より１辺の長さが長い寸法の正方形状であって、厚さがフォトインタラプタに比較して薄い平板状に形成されている。
【００３６】
センサチップ８の面のうちマグネット５３、５４と対向する側の面（感受面）の内部には、マグネット５３、５４が回転したときの磁界の方向の変化に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子が複数設けられている。これらの磁気抵抗素子は、マグネット５３、５４の位置を検出するものであり、また、マグネット５３、５４の回転方向も検出するために互いに位相が９０度ずれたＡ相とＢ相との検出信号が得られるように配置されている。なお、磁界の強さの変化に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子を用いてもよい。
【００３７】
センサチップ８の面のうち上述した感受面とは反対側の面において、その面の対向する２つの隅部近傍には、図２及び図５に示すように、電源端子（Ｖｃｃ）６４とグランド端子（Ｇ）６５とが設けられている。また、その面の残りの２つの隅部近傍には、Ａ相の出力端子６６とＢ相の出力端子６７とが設けられている。これらの端子６４、６５、６６、６７は、図１に示すように、ケース１３のマグネット５３、５４と反対側に設けられたフレキシブル配線板（ＦＰＣ）７０に半田付けや接着等により接合され、電気的に接続されている。
【００３８】
さらに、フレキシブル配線板７０には、センサチップ８からの信号に基づいてモータ２の回転数（鏡筒４の位置）を検出する回路等が搭載されている。この回路等は、例えば、差動アンプ（図示せず）、カウンタ（図示せず）、制御回路（図示せず）等であり、センサチップ８からの信号をパルス列に波形整形し、このパルス列のパルス数を計数することで、モータ２の回転数（鏡筒４の位置）を検出するものである。
【００３９】
センサチップ８は、磁性部７であるマグネット５３、５４が発生する磁界上であって、マグネット５３、５４が回転したときの磁界の方向の変化を検出することができる箇所に設置されていればよく、例えば、上述したようにマグネット５３、５４の表面と対向する（面対向）するケース、フレーム、カバー等の固定体に設置されることが好ましい。例えば、図１、図２、図４、図５、図７及び図８においてはケース１３に設置されていることが好ましい。すなわち、例えば円盤状のマグネット５３、５４の一側面には、その周方向にＮ極５１とＳ極５２とが着磁されているので、マグネット５３、５４により発生する磁界が、円盤状のマグネットの周面にＮ極とＳ極とを交互に設ける場合に比べて大きくなる。このため、マグネット５３、５４とセンサチップ８とをある程度離して設置することができ、例えば、省スペース化や精度等を考慮して、センサチップ８を、ケース１３の減速ギヤ機構２０とは反対側の面に設置すると共に、マグネット５３、５４を、第１歯車２１や第２歯車２２に設置しても、マグネット５３、５４が回転したときの磁界の方向の変化をセンサチップ８により十分に検出することができる。
【００４０】
センサチップ８が設置されるケース１３には、図７及び図８に示すように、その感受面がマグネット５３、５４と対向するようにセンサチップ８を収容するチップ収容凹部６１が設けられていることが好ましい。チップ収容凹部６１は、ケース１３のマグネット５３、５４（減速ギヤ機構２０）とは反対側の表面に設けられていることが好ましい。チップ収容凹部６１は、ケース１３の厚さによって一概には言えないが、センサチップ８を収容し得る寸法で形成されていることが好ましい。チップ収容凹部６１がセンサチップ８より若干大きな寸法で形成されている場合には、センサチップ８を嵌合できるので特に好ましい。
【００４１】
チップ収容凹部６１が設けられたケース１３のマグネット５３、５４と対向する側の面（マグネット対向面）には、図７に示すように、センサチップ８の感受面を露出させた状態でマグネット５３、５４と面対向させて磁気抵抗素子の感度を向上させるために、例えばセンサチップ８より若干小さな正方形状の貫通部６２を設けるようにしてもよい。また、ケース１３が非磁性材料で形成されている場合、ケース１３のマグネット対向面には、出力軸１２を回転可能に支持する支持孔又は軸体３１を取り付ける取付孔６３を設けるようにしてもよい。
【００４２】
次に本発明の位置検出装置１の作用を説明する。
【００４３】
モータ２が駆動してその出力軸１２が回転すると、第１乃至第６歯車２１、２２、２３、２４、２５、２６が順次噛合して回転駆動される。この第６歯車２６はギヤ１４と噛合してカム筒１１が回動する。このカム筒１１が回動されることにより、カム手段を介して鏡筒４が光軸方向に移動して撮影光学系の焦点距離が変化する。
【００４４】
第１歯車２１又は第２歯車２２には、磁界を発生させる磁性部７であるマグネット５３、５４が固定されてこのマグネット５３、５４も回転するので、マグネット５３、５４により発生している磁界の方向がマグネットの回転に伴って変化する。この磁界上にセンサチップ８が配置されており、この磁界の方向の変化に応じてセンサチップ８の磁気抵抗素子の電気抵抗が変化し、この電気抵抗の変化が検出信号としてセンサチップ８からフレキシブル配線板７０に出力される。この出力信号の波形（Ａ相の出力端子６６とグランド端子６５間の波形、及びＢ相の出力端子６７とグランド端子６５間の波形）は、例えば、図９に示すような２相の正弦波状の波形である。フレキシブル配線板７０に搭載された回路等により、センサチップ８からの信号が波形整形される。この波形は、例えば、図１０に示すような２相のパルス列の波形である。このパルス列の波形を演算により回転数や回転の方向の検出に使用することで、鏡筒４の位置等が検出される。
【００４５】
また、センサチップ８内に設けられた複数の磁気抵抗素子は、互いに位相が９０度ずれたＡ相とＢ相との検出信号が得られるように配置されているので、センサチップ８からの信号及びパルス列の波形は、図９及び図１０に示すように２相の波形となる。この一方の波形は他方の波形よりも１／４周期進んだものとなる。また、モータ２が駆動して出力軸１２が前記とは逆方向に回転すると、一方の波形は他方の波形よりも１／４周期遅れたものとなる。このように、モータ２の出力軸１２の回転方向によって２つの波形に違いが生じるので、この違いからモータ２の回転数を正確にカウントすることができる。すなわち、鏡筒４の位置をより正確に検出できる。
【００４６】
したがって、本発明の位置検出装置１は、センサチップ８を用いて鏡筒４の位置を検出できるので、フォトインタラプタと比較して設置スペースが少なくてすみ、小型化を図ることができる。また、フォトインタラプタを用いてモータ２の出力軸１２の回転方向を検出する場合には、フォトインタラプタが２つ必要となるが、本発明の位置検出装置１では、１つのセンサチップ８によりモータ２の出力軸１２の回転方向も検出できるので、より小型化を図ることができる。
【００４７】
また、本発明の位置検出装置１は、磁気抵抗素子を有するセンサチップ８を用いているため、例えばフォトインタラプタと比較して消費電力が低いので、省電力化及びバッテリの寿命の延長を図ることができる。具体的には例えば、印加電圧が５Ｖの場合には、磁気抵抗素子を有するセンサチップ８の動作電流は１ｍＡ以下であり、フォトインタラプタの動作電流（１０ｍＡ）と比較して消費電力が低い。従って、本発明の位置検出装置１は、小型化及び省電力化を図ることができる。
【００４８】
また、本発明の位置検出装置１において、センサチップ８をケース１３に設けられたチップ収容凹部６１内に収容したり、マグネット５３、５４を歯車に設けられたマグネット収容凹部５５に収容したりすることで、センサチップ８やマグネット５３、５４を設置するためのスペースがほとんど必要なくなるので、より一層の小型化を図れる。
【００４９】
また、マグネット５３、５４をマグネット収容凹部５５に収容することにより、マグネット５３、５４を簡単に位置決めできると共に、マグネット５３、５４の位置ズレを防止することができ、適切な波形を得やすい。
【００５０】
また、マグネット５３、５４として、その周方向の半分がＮ極５１であり、残りの半分がＳ極５２であるように配置された円盤状のマグネットを用いることにより、センサチップ８との位置決めを容易に行うことができる。その理由は、マグネットの極数が増えれば増えるだけ、マグネットとセンサチップ８との位置決めに対して正確な精度が要求されるからである。また、フォトインタラプタを用いる場合には、フォトインタラプタの位置精度は、フォトインタラプタの出力の位相であり、フォトインタラプタの部品精度とフォトインタラプタを保持するホルダ等の部品精度とにより決定される。フォトインタラプタをホルダに設けられた凹部に嵌合させて保持させるが、組付け誤差等によりフォトインタラプタからの出力にばらつきが生じ易いからである。
【００５１】
また、マグネット５３、５４をモータ２の出力軸１２又はその出力軸１２の第１歯車２１に固定することで、モータ２の回転数を精度よく検出することができる。その理由は、マグネット５３をモータ２の出力軸１２の駆動を伝達する経路の出力軸１２から遠い歯車に固定した場合に、モータ２の回転速度が遅くなると、出力軸１２の回転数が少なくなり、位置検出精度が落ちることもあったり、歯車間のバックラッシにより、位置検出精度が落ちることもあり得るからである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の位置検出装置の一例を示す概略側面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図４】本発明の位置検出装置の他の例を示す概略側面図である。
【図５】図４中のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図６】図４に示す本発明の位置検出装置の歯車の噛合状態を示す図である。
【図７】本発明のセンサチップの設置状態の一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明のセンサチップの設置状態の他の例を示す概略断面図である。
【図９】本発明のセンサチップからの出力信号波形を示す図である。
【図１０】本発明のセンサチップからの出力信号を処理した波形を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  位置検出装置
２  モータ
３  駆動系
４  鏡筒（移動体）
６  伝達手段
７  磁性部
８  センサチップ
１２  出力軸
１３  ケース
５１  Ｎ極
５２  Ｓ極
５３  マグネット
５４  マグネット
５５  マグネット収容凹部
６１  チップ収容凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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